尋找戰(zhàn)勝鼠疫的疫苗

2017年1月16日/---鼠疫（plague）因14世紀(jì)黑死病大流行期間消滅了多達(dá)三分之一的歐洲人口而聞名于世，但是這并不完全是過(guò)去的事情。作為一種生物恐怖主義武器，或者由于產(chǎn)生抗生素耐藥性[1]，它在現(xiàn)在也足以產(chǎn)生威脅，因此科學(xué)家們正在試圖開(kāi)發(fā)抵抗鼠疫的疫苗。
來(lái)自美國(guó)德克薩斯大學(xué)加爾維斯敦醫(yī)學(xué)分部的Ashok Chopra博士及其團(tuán)隊(duì)在自然出版集團(tuán)旗下的npj Vaccines期刊上發(fā)表了一項(xiàng)關(guān)于三種新的候選鼠疫疫苗的研究[2]。
作為一名微生物學(xué)與免疫學(xué)教授，Chopra在2002年左右開(kāi)始研究導(dǎo)致鼠疫的細(xì)菌，即鼠疫耶爾森菌（Yersinia pestis）。他說(shuō)，“迄今為止，至少在我們測(cè)試過(guò)的兩種模式動(dòng)物中，它看起來(lái)是非常有希望的。”
2001年，在美國(guó)，有人將含有炭疽桿菌的郵件郵寄給媒體單位和國(guó)會(huì)辦公室[3]。這一炭疽攻擊事件促使他開(kāi)展他的研究。美國(guó)國(guó)會(huì)當(dāng)時(shí)要求衛(wèi)生部、人事服務(wù)部和農(nóng)業(yè)部針對(duì)可能給公共衛(wèi)生帶來(lái)嚴(yán)重威脅的某些生物試劑和毒素制定法律。導(dǎo)致鼠疫的細(xì)菌位于這一清單的上面區(qū)域：級(jí)，即用于生物恐怖攻擊風(fēng)險(xiǎn)大的細(xì)菌。它與炭疽桿菌、埃博拉病毒、天花病毒和口蹄疫病毒歸于同一類。
但是，2001年并不是次將鼠疫視為一種潛在的生物武器。美國(guó)疾病控制與預(yù)防中心（CDC）醫(yī)學(xué)流行病學(xué)專家Paul Mead博士說(shuō)，“在歷史上，就有人利用鼠疫作為一種生物恐怖攻擊試劑。”
在第二次世界大戰(zhàn)期間，日本可能在中國(guó)的某些地方擴(kuò)散感染上鼠疫耶爾森菌的跳蚤[4]，而且在冷戰(zhàn)期間，美國(guó)和前蘇聯(lián)考慮以氣溶膠的形式擴(kuò)散鼠疫耶爾森菌。
存在三種類型的鼠疫感染---腺鼠疫（bubonic）、敗血性鼠疫（septicemic）和肺鼠疫（pneumonic）。它們都是由鼠疫耶爾森菌導(dǎo)致的。
在遭受鼠疫耶爾森菌感染后，如果不加以治療的話，腺鼠疫有40%～70%的死亡率[5]，而敗血性鼠疫和肺鼠疫幾乎總是致命性的。在前抗生素時(shí)代（1900～1941年），在美國(guó)的那些鼠疫耶爾森菌感染者當(dāng)中，死亡率為66%～93%。如今，鏈霉素和慶大霉素等抗生素[6]已被用來(lái)治療所有的這三種類型的鼠疫感染，因此死亡率已下降到11%[7]。
根據(jù)世界衛(wèi)生組織的統(tǒng)計(jì)[8]，2013年全世界報(bào)道了783例鼠疫病例，包括126例死亡病例。
它影響生活在位于非洲中部、非洲南部、亞洲中部、印度次大陸、南美洲東北部和美國(guó)西南部分區(qū)域的農(nóng)村的人們。鼠疫為流行的三個(gè)國(guó)家是馬達(dá)加斯加、剛果民主共和國(guó)和秘魯。根據(jù)美國(guó)CDC的統(tǒng)計(jì)，美國(guó)每年報(bào)道了平均7例人鼠疫病例。在2015年，報(bào)道了16例鼠疫病例，包括兩名訪問(wèn)過(guò)加利福尼亞州約塞米蒂國(guó)家公園的青少年。在這16例病例中，有4例是致命性的。根據(jù)美國(guó)CDC的統(tǒng)計(jì)，從去年11月初以來(lái)，僅報(bào)道了4例鼠疫病例，而且所有的病人都康復(fù)了。
鼠疫疫苗確實(shí)已經(jīng)存在，但是它們有一些嚴(yán)重的弱點(diǎn)。一種利用死亡的細(xì)菌制作而成的鼠疫疫苗已被美國(guó)食品藥品管理局（FDA）批準(zhǔn)上市，但是已不再生產(chǎn)。它僅抵抗腺鼠疫，但不能抵抗更為危險(xiǎn)的肺鼠疫。
另一種鼠疫疫苗已在中國(guó)和前蘇聯(lián)等流行區(qū)域使用，但是它未被美國(guó)FDA批準(zhǔn)，這是因?yàn)樗哂休^高的可能性導(dǎo)致，如發(fā)熱、虛弱和頭疼。
Chopra在npj Vaccines期刊上報(bào)道的實(shí)驗(yàn)性鼠疫疫苗抵抗肺鼠疫，也不會(huì)導(dǎo)致副作用。
在三種候選鼠疫耶爾森菌菌株中，Chopra團(tuán)隊(duì)剔除每種菌株中的三個(gè)基因以便削弱而不是殺死這些細(xì)菌。在測(cè)試的動(dòng)物體內(nèi)，這些菌株不再能夠?qū)е录膊。易屵@些動(dòng)物產(chǎn)生強(qiáng)大的免疫反應(yīng)。
Chopra團(tuán)隊(duì)給小鼠注射兩劑量的每種候選疫苗，隨后利用高毒性的鼠疫耶爾森菌菌株攻擊這些小鼠。它們?cè)诟哌_(dá)4個(gè)月的時(shí)間里免受感染。
在這三種突變的鼠疫耶爾森菌菌株當(dāng)中，有兩種菌株也在大鼠體內(nèi)成功地進(jìn)行過(guò)測(cè)試。
Chopra也有一種不同類型的涉及鼠疫耶爾森菌抗原的鼠疫疫苗[9]。它已在非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物體內(nèi)進(jìn)行過(guò)測(cè)試，結(jié)果表明它是“高度保護(hù)性的”。
Chopra說(shuō)，“每個(gè)人的免疫系統(tǒng)是不一樣的，因此一些人可能獲得疫苗的保護(hù)，而另一些人可能不會(huì)獲得這樣的保護(hù)。我們的目標(biāo)是針對(duì)我們產(chǎn)品管道中幾種候選鼠疫疫苗開(kāi)展平行研究?！保ㄉ锕?Bioon.com）
參考文獻(xiàn)：

1.Multiple Antimicrobial Resistance in Plague: An Emerging Public Health Risk
PLoS ONE, doi:10.1371/journal.pone.0000309

2.Immunisation of two rodent species with new live-attenuated mutants of Yersinia pestis CO92 induces protective long-term humoral- and cell-mediated immunity against pneumonic plague
npj Vaccines, doi:10.1038/npjvaccines.2016.20

3.Timeline: How The Anthrax Terror Unfolded

4. Plague

5.Plague: Past, Present, and Future
PLoS ONE, doi:10.1371/journal.pmed.0050003

6.Resistance of Yersinia pestis to Antimicrobial Agents
Antimicrobial Agents and Chemotherapy, doi:10.1128/AAC.00306-06

7.Plague Home

8.Plague in the United States

9.A Replication-Defective Human Type 5 Adenovirus-ba[x]sed Trivalent Vaccine Confers Complete Protection against Plague in Mice and Nonhuman Primates
Clinical and Vaccine Immunology,doi:10.1128/CVI.00150-16